Hogyan válasszuk ki a hőkamerát és a pirométert: szakmai ajánlások

A cikk tartalma

• Hogyan működik egy érintésmentes hőérzékelő
• A hőkamerák és a pirométerek jellemzői
• Spektrális érzékenység (spektrális tartomány)
• Mért hőmérsékleti tartomány
• Hőmérsékleti adatok hibája (mérési pontosság)
• Mérési sebesség
• Optikai felbontás
• Hőmérsékleti érzékenységi küszöb (NETD karakterisztika)
• A mérések automatikus kompenzálása
• Irányító rendszer (látvány)
• Távoli hőszkenner-kijelző
• Cserélhető, opcionális lencsék
• használati feltételek
• Jelzés
• Fedélzeti memória
• Különböző megjelenítési módok
• Felület nedvesség kimutatása
• PC kommunikáció
• A munkaterület megvilágítása
• Ergonómia, a kivitelezés típusa
• Infravörös hőszkenner energiaellátási lehetőségei
• A költség

A pirométereket és a hőkamerákat nagyon hatékonyan alkalmazzák a meglévő épületek hőszivárgásának vagy a hűtési rendszerek hidegszivárgásának felismerésére. Az építők számára az infravörös eszközökkel végzett diagnosztika lehetővé teszi a ház hőszigetelésének hibáinak azonosítását, a felhasznált anyagok minőségének rombolás nélküli meghatározását, és a kapott adatok alapján a szivárgások kiküszöbölését, ezzel növelve az épület energiahatékonyságát. Tekintettel arra, hogy a kimeneten pontos és szisztematikus adatokkal rendelkezünk (hőmérsékleti értékek mentésre kerülnek), elemezhető a helyzet egésze, meghatározható a problémák sürgősségének mértéke, és sorrendben megoldhatók, komolyabb komoly kezdettel..

A hőkamerák és a pirométerek pótolhatatlanok, például ha úgy dönt, hogy házat vásárol a másodlagos piacon, és fogalmam sincs, hogyan szigeteltek a körülvevő szerkezetek. Nagyon jól megvilágítják a helyzetet az elektromos berendezések műszaki állapotával kapcsolatban: például egy vezető vagy egy megszakító megnövekedett hőmérséklete azt jelzi, hogy túlterhelték, és ha a csatlakozás felmelegszik, azt jelenti, hogy rossz a kapcsolat ezen a helyen. Az infravörös eszközök emellett segítenek a kályhák, kazánok és kandallók hővédelmének végrehajtásában fellépő hibák azonosításában, megmutatják a fűtési útvonalak és a szivárgási helyek hőteljesítményét, a tartályok és a tartályok töltési szintjét. A hőszkennerek könnyen észlelhetik az épületelemek eltömődését, a szigetelés károsodásait, a gyarmatosított kártevők telepeit.

Tehát a hordozható épület hőkamerája / pirométerének fő célja a hibák észlelése, a zárt szerkezetek és a közművek energiaellenőrzése..

Hogyan működik egy érintésmentes hőérzékelő

Az összes olyan tárgy, amelynek hőmérséklete magasabb, mint az abszolút nulla, infravörös hullámhosszokat bocsát ki 0,74 és 1000 mikron között. Ezt 1800-ban állította be William Herschel, a Nap híres felfedezője, angol tudós. Világossá vált, hogy a speciális sugárzást nem csak a forró fém vagy az elektromos kisülések bocsátják ki (ezt mindenki látta), hanem az alacsony hőmérsékletű testek is, ideértve a 0 ° C alattikat is. Az infravörös sugarakat gerjesztett ionok bocsátják ki, és a hullámhossz a tárgy eltérő hevítésével változik (minél melegebb a felület, annál rövidebb a hullám és annál intenzívebb az áramlás). Az ember ezt az energiát melegen érzékeli a bőrével, de nem látja..

Időbe telt ahhoz, hogy megtanuljuk az infravörös regisztrálását, a hősugárzást, a felismerést és a kapott információ feldolgozását. 1967-ben a Wahl Instruments Inc. kifejlesztették az első hordozható pirométert.

A pirométer és a termikus képalkotó egyaránt optoelektronikai eszközök, amelyek láthatatlan infravörös sugárzást rögzítenek a tárgyakról lencsékkel, és elektromos jellé alakítják a vevőben, és már olvasható típusú jelzéské dolgoznak fel (kép vagy számok). A kapott elektromos feszültség arányos a vett sugárzási fluxussal, tehát pontos hőmérsékleti értékeket lehet megkapni még hőfotókon is.

A hőkamerának, mint például a digitális fényképezőgépnek, van mátrixa, de minden képpontja nem a színét és a fényességét, hanem a hőmérsékleti értéket mutatja a vizsgált objektum egy adott pontján. A kijelzőn a felhasználó raszteres képet kap, ahol a különböző fűtési zónák bizonyos színekben jelennek meg, így nagyon gyorsan általános képet kaphat a diagnosztizált zóna hőmérsékleti helyzetéről. Alapvetően az eszköz a következőkből áll:

• lencse (germániumból készül);
• infravörös sugárzás vevő (leggyakrabban egy bolométerre alapozva – egy ellenállás, amely az ellenállást az áramlás erősségétől függően változtatja meg);
• feldolgozó egység.

A pirométer mérete nagyságrenddel egyszerűbb és sokkal olcsóbb, nincs termogram, „fénykép”, de a vizsgált tárgy átlagos felületi hőmérsékletét digitális / szöveges formában tüntetjük fel..

Ezekkel az eszközökkel a diagnosztika olcsó és gyors – a „pont – lő” elv szerint. A leggyorsabb hőmérséklet-leolvasási sebesség elérhető, 0,15–0,5 másodpercen belül. Hatásuk hatókörét csak a munkahely átmérője (eltávolításkor kitágul) és a levegő átlátszósága (füst, por, vízgőz, szén-dioxid, ózon – csökkenti az érzékenységet). Az adatok mind néhány centiméterről, mind több tíz méterről beszerezhetők.

A hőkamerák és a pirométerek jellemzői

Az infravörös érzékelő kiválasztásának megkezdéséhez válaszoljon néhány alapvető kérdésre, amelyek segítenek meghatározni az eszköz típusát, majd fontolja meg az egyes modelleket:

1. Milyen anyagból készültek a tárgyak, amelyeket tesztelni fogsz??
2. Mi a diagnosztizált területek hozzávetőleges hőmérséklete??
3. Milyen távolságból készülnek a mérések?
4. Milyen környezetben működik az eszköz (környezeti hőmérsékletek, az eszköz és az objektum közötti tér átlátszósága …).

Spektrális érzékenység (spektrális tartomány)

Vegye figyelembe, hogy a különféle anyagok különböző hullámhosszokat bocsátanak ki. Például a fém és az üveg jól tükröződik, tehát rövid hullámot bocsátanak ki, míg más anyagok hosszú. Van egy „felületi fedettség” fogalma, és van egy megfelelő együttható, amely többször eltér a fémek és a szerves anyagok esetében. A valóság az, hogy néhány pirométer és hőkamera nem olvassa el az összes hullámot, és nem képes az összes anyag tesztelésére. Szűk szakterületük van, mivel egy adott sorozathoz készültek, hogy meghatározott anyagokkal dolgozzanak. De vannak olyan széles spektrumú univerzális eszközök is, amelyek alkalmasak az építési diagnosztika legtöbb körülményéhez. Az általuk rögzített hullámhosszok általában 6-14 mikron tartományban vannak, például a MicroRay RIDGID IR-100 vagy az ADA TemPro 1600. A gyártók ezt a paramétert szinte mindig jelzik az útlevélben..

MicroRay RIDGID IR-100

Mért hőmérsékleti tartomány

A pirométer és a hőkamera széles hőmérsékleten érzékeli a hőmérsékletet: -50 és +3000 fok között, olykor alacsony értékeknél (beleértve a mínusz értékeket is) „élesítik” őket, és néha csak hevített testeknél. A legpontosabb eredmények eléréséhez válassza ki a legszűkebb tartományt. Nincs értelme olyan hőérzékelőt vásárolni, amely messze meghaladja az ezer fokot, ha a feladatunk egy ház diagnosztizálása – még a Bosch PTD 1 háztartás is elegendő (-20-tól +200-ig), de az elektromos motorok flottájának megfigyeléséhez valami másra lesz szükség – például DeWalt DCT 414 S1 (-30 és +550 között). A lényeg az aranyszabály betartása: „A hőmérsékleti tartománynak 25% -kal kell átfednie a tárgy hőmérsékletét.” Meg kell jegyezni, hogy minél nagyobb a mért hőmérsékleti tartomány, annál drágább a készülék. Néhány fejlett modell cserélhető frekvenciaszűrőkkel rendelkezik, amelyek lehetővé teszik az eszköz beállítását szélesebb hőmérsékleti tartományban.

DeWalt DCT 414 S1

Hőmérsékleti adatok hibája (mérési pontosság)

Ezt a paramétert mindig a pirométer vagy hőkamera gyártója jelzi, laboratóriumi körülmények között számolják teljesen abszolút fekete testekre, és mindenekelőtt az információfeldolgozás módjától függ, azonban a valóság (különösen a környezet átláthatósága és a felhasználó cselekedeteinek helyessége) saját változtatásokat hajt végre. A legtöbb hordozható hőszkenner pontossága az eredmények 2% -án belül van..

Mérési sebesség

A pirométer ezt a tulajdonságát „tehetetlenségnek”, „válaszidőnek” is hívják. Ezen eszközök teljesítménye összehasonlíthatatlan a hőmérséklet-diagnosztikai érintkező eszközök teljesítményével. A 0,25–0,5 másodperces mutatók normálisnak tekinthetők (X-Line pIRo-850M – 0,5 s), a 0,15 másodpercen belül inerciájú termoszkennerek nagysebességűek, ez azonban fontosabb a mozgó tárgyak tesztelésekor vagy a változtatáskor. a fizikai állapota.

Optikai felbontás

A pirométerek és hőkamerák legfontosabb tulajdonságának második neve a „megfigyelési index”, ez közvetlenül az eszköz optikájától függ. Az optikai felbontás az eszköz és a vizsgált felület közötti távolság és a diagnosztikai pont átmérőjének arányát mutatja (a vizsgált átlaghőmérsékletet mutatja). Ebben az esetben a pirométert a vizsgált tárgy méretének megfelelően kell kiválasztani, mivel az alapvető diagnosztikai szabály szerint az objektumnak teljes mértékben bele kell esnie az érzékelő munkaterébe, és átfednie kell azt, hogy idegen testek „hőmérsékleteikkel” ne kerüljenek oda. Más szavakkal: egy adott megfigyelési mutató határozza meg a távolságot, ahonnan lehet mérni egy bizonyos méretű tárgyat, ugyanakkor a készülék ez a tulajdonsága meghatározza a rögzített hőelrendezés minimális méretét. 10: 1 és 40: 1 közötti arányú optikai felbontást egyetemesnek tekintik; nagy távolságok esetén 100: 1 vagy annál nagyobb látási arányú eszközökre van szükség..

Annak érdekében, hogy a felhasználót ne kössék meghatározott távolságra, változó fókuszt (zoom) alkalmaznak, miközben a fókusz lehet manuális vagy automatikus. A cserélhető lencsék különféle körülmények között működnek..

Hőmérsékleti érzékenységi küszöb (NETD karakterisztika)

A termikus képalkotó hőérzékenység-jelzője jelzi a lehetséges hibákat, amikor a hőmérsékletet két szomszédos ponton teszteli. Ez a mátrix jellemzője, amely meghatározza, hogy mekkora lehet a tárgy és a háttér hőmérséklete közötti rögzített különbség. A normál jelzőfok 0,1 fok +30 ° C-on (a gyártók néha kelvinben jelzik), de sok eszköz nagyságrenddel részletesebben működik, amely lehetővé teszi nemcsak a hőmérséklet-rendellenesség jelenlétének, hanem formájának és ennek megfelelően az előfordulásának okának nagyon pontos meghatározását is. Tehát például a Testo 881 hőkamera érzékenységi indexe 0,05 fok.

Testo 881

A mérések automatikus kompenzálása

A diagnosztika pontossága nagymértékben függ a külső tényezőktől, és meglehetősen nehéz lehet az eszköz kézi konfigurálása, ezért számos modern hőkamera automatikus üzemmódban képes kompenzálni néhány negatív pillanatot. Például az objektum felületének reflexiója („emisszióképesség”) korrigálható – 0,2-ről 1-re (0,1-es lépésekben). A környezeti hőmérséklet és a páratartalom kimutatható és kompenzálható. Eközben néhány olcsó eszköznek néha még manuális beállításai sem vannak, hogy ezeket a tényezőket figyelembe vegyék..

Irányító rendszer (látvány)

A vizuális célzás segíti a termikus képalkotó terület irányítását. Alapvetően a vezetés lehet optikai és lézer. Az optika segít nagy távolságra diagnosztizálni, tesztelni a nagyon forró tárgyakat (1200 foktól kezdve), vagy ha a sugár egyszerűen nem látható erős természetes fényben. A lézeres látnivalók „pont”, „dupla sugarak”, „körök” között vannak, és egy eszközben több lehetőség közül választhat. A „Pont” és a „Kettős” 2-3 tíz méter távolságra vannak az objektumra irányítva, és a „kör” kényelmes a szoros teszteléshez (legfeljebb 7 méter). A „kettős” látás szintén pontot hoz a megfelelő helyen, de itt a két lézernyaláb metszete. A kör alakú látvány jó, mert megmutatja a hőszkenner munkapontjának körvonalait. A legtöbb modern hőkamera és pirométer biztonságos második osztályú lézervörös fényt használ.

Bosch PTD 1

Távoli hőszkenner-kijelző

Mátrixméret (az IR-érzékelő mérete) – ez a jelző csak a hőkamerákra vonatkozik. A mátrix mérete meghatározza az érzékeny elemek (elemi bolométerek) számát és ennek megfelelően a rendelkezésre álló kép tisztaságát. Ebből a mutatóból következik a hőszkenner fontos jellemzője (mekkora a felület pixel / pixel) – „térbeli felbontás” vagy „látómező”. Mint már említettük, a kijelző minden pixelje a mért hőmérséklet kijelzése a vizsgált zóna egy adott pontján. Minél jobb a felbontás, annál finomabb részleteket lehet megkülönböztetni a termogramban, és következtetéseket lehet levonni a hőmérsékleti rendellenességek okairól. Például egy 160×120 pixelérzékelővel rendelkező eszköz 19 200 pontot mér, míg a 320×240 pixel méretű mátrix (Testo 882) már 76800 pontot diagnosztizál..

Testo 882

Néhány hőkamera érintőképernyővel van felszerelve, amely nem befolyásolja az eszköz műszaki jellemzőit..

Pirométer kijelző. A pirométerekben a digitális vagy szöveges információk megjelennek az LCD képernyőn, amely egy vagy több sorban elhelyezhető (Ryobi RP4030). Szinte az összes pirométer háttérvilágítású kijelzővel rendelkezik, amely lehetővé teszi a méréseket sötét helyiségekben.

Ryobi RP4030

Cserélhető, opcionális lencsék

Az objektív megváltoztatásával a felhasználó jelentősen diverzifikálhatja a hőkamera funkcióját. A teleszkópos optika lehetővé teszi a felvételi terület nagyítását / kicsinyítését, és így nagy távolságon tesztelni a kis tárgyakat. Ha nagy, kiterjesztett tárgyat kell felfedeznie, használhat széles látószögű lencsét, és panorámaképet kaphat. Érdemes megjegyezni, hogy minél szélesebb a lencse „látószöge”, annál rövidebb lesz a munka távolsága, és fordítva.

használati feltételek

Pirométer vagy hőkamera kiválasztásakor nagyon fontos figyelembe venni, hogy milyen környezeti hőmérsékleten használható az eszköz és milyen páratartalom mellett. A gyártók nem rejtik el ezt az információt, de nem szabad összekeverni a tárolási feltételekkel – szélesebb a választék. Néhány olcsó készülék korlátozott ebben a tekintetben, és beltéri használatra készült (hőmérséklet 0 és +40 fok között, páratartalom akár 80%). A sokoldalúbb hőszkennerek kültéren működnek, nulla hőmérsékleten és 90% -ig páratartalom mellett. Több modell összehasonlításával vessen egy pillantást a ház IP-besorolására, az átlagos IP54.

Jelzés

Ez a funkció lehetővé teszi a maximális vagy a legkisebb hőmérsékleti kijelző beállítását, amelynek észlelésekor automatikusan sípoló hang hallatszik, vagy világítási jelzés vált ki. Így a felhasználó nem hagyja ki a kritikus hőmérsékleti változásokat, és időben reagál a problémára (Fluke Ti25).

Fluke Ti25

Fedélzeti memória

A mérések memorizálását mind pirométerekben, mind hőkamerákban végzik. Ez lehet a friss adatok rövid távú mentése a következő mérésig, valamint írás beépített és cserélhető adathordozókra (különféle memóriakártyákra). A drága hőkamerák hangos megjegyzéseket rögzíthetnek, diagnosztikai adatokat videóként menthetnek (infravörös módban vagy a látható tartományban).

Különböző megjelenítési módok

A modern hőkamera a „teljes IR” mód mellett képes rendszeres digitális fényképeket vagy rendszeres videofelvételeket készíteni nagy képsebességgel (több mint 40 Hz). A látható kép infravörös rétegre helyezhető, így megkönnyíti a hibás terület azonosítását. Egyes készülékeknél beállíthat szélsőséges hőmérsékleteket, amikor az infravörös módban csak a hőmérsékleten kívüli területek jelennek meg a látható fotón, egyszerűen beállíthatja, hogy egy teljes infravörös képen (Flir InfraCAM) válasszák őket. Ezenkívül a kijelző megjeleníti a megtalált harmatpontokat és a vízben eltapadt területeket. A tájolás megkönnyítése érdekében a képernyőn megjelenik a lézerjelző vetülete. Időnként az izoterm funkció elérhető hőkamerákban – egy meghatározott hőmérsékleti tartomány jelenik meg egy adott színben.

Flir InfraCAM

Felület nedvesség kimutatása

Kézi üzemmódban a páratartalom és a levegő hőmérséklete kerül megadásra, és maga az eszköz megmutatja a problémás területeket a vizsgált területen. A páratartalmat automatikus üzemmódban is meg lehet mérni egy speciális rádió szonda csatlakoztatása után. További funkció egy riasztás a megtalált harmatpontról.

PC kommunikáció

A vizsgálat eredményeként kapott képek közvetlenül a kijelzőn megtekinthetők. Azonban elemzés és jelentés készítése, valamint az eszköz felvevőként történő felhasználása céljából az információkat elküldik a számítógépre. A csatlakoztatás analóg vagy digitális kimeneteken keresztül lehetséges. Az USB-csatlakozó jelenlétét jó formának tekintik, például Optris LaserSight (LS) és mások. A szoftvert általában a csomag tartalmazza, és ingyenesen frissítik, de néha külön kell megvásárolnia.

Optris LaserSight

A munkaterület megvilágítása

Számos pirométerben és hőkamerában van beépített LED-lámpák, amelyek megvilágítják a vizsgált tárgyat, így a diagnosztika még rossz láthatóság esetén is lehetséges..

Ergonómia, a kivitelezés típusa

A modern hőkamerákat és pirométereket állandóan vagy hordozhatóként használják. Az előbbieket gyártásban használják, hálózatról táplálják és gyakran szűk szakterülettel bírnak, az utóbbi sokkal sokoldalúbb, kis súlyukban és szerény méreteikben különbözik egymástól..

Az ipari hőkamerák és pirométerek fémtokba vannak burkolva, jól védettek mindenféle behatástól (por, rezgés, páratartalom, forgácsok, magas hőmérséklet). Az álló eszközök általában pontosabb adatokat szolgáltatnak..

Az infravörös diagnosztika hordozható készülékei úgy nézhetnek ki, mint egy kamera vagy videokamera, de leggyakrabban szerkezeti műanyagból készült pisztoly formájában készülnek, ahol a ravaszt tesztelés elindításához használják, az eset végén van egy vezérlőkijelző menüvezérlő gombokkal. Súlyuk ritkán haladja meg az 500 g-ot, sok közülük 200 grammnál könnyebb (ADA TemPro 900 – 170 gramm). A jól megtervezett készüléket egy kézzel tartják és üzemeltetik. A minőségi eszközöket legalább 2 méter magasan védik a leeséstől (Fluke TiR1), ezt a gyártó magabiztosan állítja..

Fluke TiR1

Infravörös hőszkenner energiaellátási lehetőségei

A helyhez kötött eszközök a hálózatból táplálkoznak, lefelé telepített eszközökön keresztül. A hordozható hőérzékelők általában alkáli elemekből (AA, CZK, AAA, „tabletták”) készülnek. Sok gyártó hőszkennereket különféle elemekkel (nikkel-kadmium és lítium-ion) látja el, egyébként az USB-porton keresztül is csatlakoztathatja az áramellátást. Azok, akik elektromos kéziszerszámok készítésével foglalkoznak, és rendelkeznek teljes akkumulátorrendszerrel, akkumulátorokat telepítenek a hajtóművekből pirométereikre és hőkameráikra. Például a DeWalt DCT 414 S1 és az S1 DCT416S1 modell egy 12 voltos egységgel van konfigurálva, amelynek kapacitása 1,5 Ah. A Milwaukee kissé tovább ment és akkumulátor vagy töltő nélkül eladja hőkameráját és pirométerét. Az a fogyasztó, aki már rendelkezik a cég mobil eszközével, sokat takaríthat meg, ha M12 rendszer akkumulátort szállít a diagnosztikai eszközhöz..

DeWalt S1 DCT416S1

Az Ön körülményeinek megfelelő műszaki és funkcionális jellemzők megválasztása, valamint a hőszkenner sikeres konfigurálása minden bizonnyal fontos feladat, de oda kell figyelni a gyártó metrológiai támogatására is, hogy az energiaellenőrzés eredményeit (ha szükséges) a megfelelő hatóságokban legalizálhassák. A készüléket szabványosítani kell! Figyelembe véve ezeknek a mérőeszközöknek a technikai összetettségét és magas költségeit, javasoljuk, hogy tegyen körültekintő figyelmet a garancia és a szerviz kérdéseivel kapcsolatban..

A költség

A pirométer, szemben a hőkamerával, egyszerűbb és viszonylag olcsó eszköz. A belépő szintű modellek kb. 2500 rubelért vásárolhatók, például az ADA TemPro 300-as hőmérsékleti tartománya -32 és +350 fok között, vagy hasonló Laserliner ThermoSpot. A termékcsalád kibővítésével a költségek szinte arányosan növekednek (az ADA TemPro 1200 árcédulája, amely akár 1200 fokos mérésre képes is, 9500 ezer). Más árképzési mintákat nehéz látni – a gyártók saját belátása szerint járnak el, különféle kiegészítő lehetőségeket kínálva. Vegye figyelembe, hogy jó műszaki és működési jellemzőkkel, ésszerű költségekkel, az elektromos kéziszerszámokat gyártó cégek készülékei vannak (DeWalt DCT 414 S1 – 5000, Ryobi RP4030 – 3500, Bosch PTD 1 – körülbelül 4500 rubel).

Termikus képalkotókkal (építési célokra) a helyzet bonyolultabb. Ezekben az eszközökben – az alapvető működési tulajdonságok mellett (az ár 90% -át a mátrix és az optika tulajdonságai képezik) – számtalan kiegészítő funkciót kell figyelembe venni, amelyek megkönnyítik a felhasználó életét. Ne felejtsük el az alapszállítási készlet szélességét és a márka „promócióját”. Néhány hőkamera körülbelül 30.000 rubelt fizet, ezek költségvetési modellek, például a Fluke VT04 és a VT02 modell, valamint a DeWalt DCT416S1. Kissé magasabb, mint a FLIR i3 készülék minimális áratáblája – körülbelül 43 000. A körülbelül 100 000 rubelt (Testo 875-1 vagy Fluke TiS) fizető hőkamerák átlagnak tekinthetők. Vannak olyan modellek, amelyek ára 250 000 (Testo 875-2) és 430 000 rubel (FLIR T335). Referenciaként egy tisztán profi FLIR P640 több mint 1,5 millióba kerül.

A magánházak speciális szervezetek által végzett energiaauditjának (felmérés + jelentés) becsült költsége 50 rubelt jelent az épület négyzetméterenként. Általános szabály, hogy egyszintes épületnél legalább 10 000-et igényelnek. Termikus képalkotó bérelhető, egy átlagos eszköz használatának egy napja körülbelül 2-3 ezer rubelt fog fizetni, természetesen kb. 20-40 ezret kell hagynia letétként. Kicsit takaríthat meg, ha egyszerűbb és hosszabb ideig bérel egy modellt, például ha valakivel kapcsolatba lép.